IP流在ASI信號監測系統的運用

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摘要:本文介紹ip流在asi信號監測系統的應用，通過IP技術進行實時遠程監控和了解廣播電視播出信號碼流質量好壞，能對數字電視傳輸碼流（TS）進行實時監測，提供可媲美任何碼流分析儀的專業碼流結構分析、PSI/SI表格分析、碼率分析、PCR分析、TR101-290三層報警等功能和系統常見故障的處理。

關鍵詞：IP;ASI;碼率分析;PSI/SI;表格分析;PCR分析

1ASI信號監測系統設計

背景和實現功能廣播電視安全播出是一項任重道遠的工作。安全、及時地掌握節目播出全流程及其各環節的實際狀況，是做好安全播出工作的重要前提。廣東省東莞電視轉播臺作為廣東省廣播電視數字微波線路東線的一個重要樞紐站，除了擔負微波傳輸業務外，還有調頻廣播發射業務。廣播電視的性質，決定了其在社會生活中的重要性，為更好地做好廣播電視的播出傳輸工作，確保重要節假日、重大活動等節日零秒停播、零秒插播，實現“雙零”目標，實現安全播出傳輸、安全生產目標，現結合廣東省東莞電視轉播臺的實際情況而設計本系統。ASI信號監測系統是本臺實現安全播出傳輸的關鍵環節，本著系統設計先進合理、安全可靠、易維護和升級原則，我臺認真研究探討數字化、網絡IP化廣播電視播出技術，汲取臨近臺站的應用經驗，了解實現使用效果后，根據我臺項目資金的落實情況和日后事業發展需要，而擬定該ASI信號監測系統。本系統采用市場主流成熟IP監測傳輸技術和光纖傳輸技術，具有設備維護便宜簡單、易擴展性等特點?？蛻舳撕头掌魍ㄟ^千兆光纖網絡相連以及多畫面服務器HDMI傳輸使用光纖隔離傳輸設計，相對傳統使用電纜連接更加具有抗干擾性、傳輸遠、誤碼小和防雷擊，特別適合用于廣播電視的高山臺站和雷擊多發地區。系統還可以通過IP技術進行實時遠程監控和了解廣播電視播出信號質量好壞，能對數字電視傳輸碼流（TS）進行實時監測的，提供可媲美任何碼流分析儀的專業碼流結構分析、PSI/SI表格分析、碼率分析、PCR分析、TR101-290三層報警、線路檢測（LNB），其中線路檢測功能具有當沒有信號時，能夠偵測出是線路故障還是前端設備信號中斷引起的，還提供TSOverIP接口，可按IPTV標準在網絡分發。用戶不僅可以通過網絡方便獲取、分析報警結果并進行相關配置，還能夠快速準確地查找影響安全播出的薄弱環節，提高安全播出保障水平和管理水平，而且能夠為播出事故舉證、調查、定級等提供有效依據。

2ASI信號監測系統組成、工作原理和功能

2.1系統組成。本臺的ASI信號監測系統由DS3解碼器、ASI信號監測設備、大屏服務器（多畫面服務器）、錄制服務器、綜合管理服務器、網管工作站、24口帶光纖接口的千兆網絡交換機、HDMI光端機、UPS等組成，本臺的ASI信號監測系統流程框圖，如圖1所示。2.2工作原理。ASI信號監測設備對6路ASI信號進行ASI轉IP信號轉換，再利用其中的SNI603M模塊的TS網關功能在網絡端配合視頻大屏服務器和錄制服務器就可以輕松進行構建網絡化的多畫面實時分割顯示、碼流監測、故障報警、故障發生時觸發錄制圖像、碼流監測分析和提供網絡管理等功能。本系統采用3套雙同路ASI碼流監測設備對6路信號進行采集與分析，其工作過程如下。（1）ASI信號監測設備將碼流中的節目音視頻內容剝離，轉發到網絡中。轉發以網絡多播（一發多收）的形式進行，設備為發送方，2臺多畫面大屏服務器接收并進行視音頻播放、錄制服務器作為另一個接收方，收取節目內容，并根據錄制要求進行全程錄制或觸發錄制。（2）ASI監測設備對碼流進行分析及故障檢測，分析結果亦是以多播網絡數據的形式再網絡上傳送。2臺多畫面大屏服務器接收分析結果，若出現異常則在展示節目上進行顯示并提供語音報警；錄制服務器收到信號異常報警后，根據該報警內容是否觸發錄制來控制錄像文件的生成；綜合網管服務器通過報警信息產生異常事件信息記錄。2.3ASI信號監測系統主要功能。（1）具備對ASI信號畫面監測、碼流監測與報警視頻監測、支持信號丟失檢測與報警，其中線路檢測（LNB）功能，具有當沒有信號時，能夠偵測是線路故障還是前端設備信號中斷引起，用戶自定義延時長度的黑場、靜幀檢測與報警；音頻監測支持音頻丟失監測與報警，音頻靜音、爆音檢測與報警。（2）能夠提供可媲美任何碼流分析儀的碼流結構分析、PSI/SI表格分析、碼率分析、PCR分析、TR101-290三層報警等功能，用戶可以通過電腦客戶端方便獲取分析報警結果并進行相關配置。在網管系統中可以查看6個實時的ASI碼流中任意一個碼流分析結果，可以及時判斷傳送質量指標，如圖2所示。（3）監測結果首先是體現在多畫面上，在多畫面上直接疊加監測中發現主要的問題，對于碼流中出現的問題主要表現為靜幀、黑屏、馬賽克、無聲、網絡丟失等現象。（4）在網管系統中可查詢歷史分析結果日志，日志信息完備，包括開始時間、故障結束時間、故障內容、故障類型。2.4網管系統主要功能。（1）網管支持全系統和ASI信號統一的管理平臺。（2）支持數據監控端口和管理網口分離。（3）多畫面布局配置可實現圖形化的鼠標拖拽多畫面配置，并可保存多套多畫面布局，靈活切換。多畫面布局配置修改后無需控制多畫面，自動應用新的配置。（4）系統設備管理系統內ASI監測點，查看設備工作狀態、配置設備報警門限。（5）實時分析結果查看、實時報警信息查看、實時視頻畫面查看、實時音頻信號監聽。（6）錄制管理包括手動錄制的配置、報警觸發錄制的配置。能對錄制記錄進行查看，再查看結果界面上直接保存錄制文件?？赏ㄟ^報警信息回放對應錄制內容。（7）數據庫記錄提供歷史記錄、故障記錄和錄像文件記錄，操作記錄的查找、刪除、打印功能，方便用戶的故障分析定位和報表生成。（8）日志管理是對系統的基本日志、用戶日志、報警日志等做統一管理，可方便地進行查詢及定制復雜的數據挖掘與報表展示，可對歷史數據進行歸檔管理。38.www.rti.cn（9）用戶權限管理包括超級用戶具有修改和刪除操作權限，普通用戶僅具有查詢權限?？膳渲糜脩艚巧恳粋€用戶角色具備自己的管理權限，根據用戶本身進行第二次權限精細配置。

3常見故障處理

（1）如果需進行板卡更換時，板卡的拆卸需用螺絲刀把兩個松不脫螺絲擰出來，然后按住座拔器，向下用力。板卡安裝需首先把板卡插進機箱的上下對應的軌道內，然后輕推進去，當板卡到達一定位置時將板卡推進機箱，然后用螺絲刀鎖上板卡面板上的兩個松不脫螺絲。更換板卡時注意要將舊版板卡8腳EEPROM拆下安裝在新板卡上面，新板卡不帶EEPROM，該EEPROM存儲了監測模塊的配件信息，更換時，將其半圓形缺口與插座上的半圓形缺口對齊。注意板卡更換時，EEPROM不要裝反，EEPROM里面存放板卡配置信息，不然會燒毀配置。（2）服務器維護包括服務器開關機，打開服務器面板，按一下關機鍵，服務器自動關機，再按一下正常開機，如碰到服務器死機，需長按關機鍵，服務器才可關機。（3）由于工作站電腦24小時不間斷運行，長時間沒有關機重啟，系統會產生很多臨時運行文件及垃圾，會導致變慢或者死機，由于不正常關機有時候導致網絡配置信息丟失，造成連不上管理服務器，經檢查發現是固定IP的網關數據丟失導致，如圖3所示，最后重新填入配置網關數據后恢復正常。（4）由于長時間運行，監控屏幕多畫面會出現卡頓、黑屏現象，這要分兩種情況處理：首先，檢查服務器軟件是否有故障，由于多畫面服務器長時間24小時不間斷運行，系統有過多運行垃圾消耗了系統資源所致，先重啟服務器及相關軟件看看是否能解決；其次，如果故障依舊，則需檢查多畫面服務器的HDMI光電轉換器是否工作正常，可以通過HDMI光電轉換器面板指示燈閃爍是否正常判斷，如果閃爍很慢則不正常，通過測量5V電源適配器電壓是否正常，如不正常則需更換，更換還不行則需更換HDMI光電轉換器，因為HDMI光電轉換器電源和機器故障圖3老化也會有相似的故障出現。（5）多畫面屏幕出現一組或者某一臺網絡丟失故障處理。首先，檢查對應的DS3解碼器是否正常，是否有告警之類，如不正常按DS3解碼器故障處理方法處理；其次，檢查對應網口，看看對應網口燈是否亮，如果不亮可以把網線插拔一下，因為長時間運行會出現網線接觸不良現象，如果還不行，則使用網絡測線儀，測試對應的網線是否連通，如果不連通則查找故障水晶頭，更換新的即可；第三是檢查看看是否有軟件故障，因為該多畫面切割采用Linux系統，系統需進行處理IP流后再進行多畫面切割，應用程序經過長時間不間斷運行會產生系統垃圾，占用大量內存消耗系統資源，會出現死機現象，表現為多畫面卡頓、馬賽克、網絡丟失故障報警等現象，這個需要重啟多畫面服務器和應用軟即可恢復正常。以上是IP流技術在臺里ASI信號監測系統的部分應用和筆者在日常值班維護工作遇到的一些常見問題。ASI信號監測系統是保障廣播電視安全播出的重要環節，廣播電視視音頻監測系統穩定性影響廣播電視播出質量，因此要做好廣播電視視音頻監測系統日常維護工作，要通過日后更多的學習和實踐，才能將其維護管理好，才能更好的保障廣播電視安全播出，實現“高質量、不間斷”。

參考文獻：

[1]鐘琦,黃志強主編.廣播電視數字微波電路設備運行維護手冊[M].北京:印刷工業出版社,2009.

[2]孫學康,毛京麗主編.SDH技術（第2版）[M].北京:人民郵電出版社,2009.

作者:劉越純 單位:廣東省東莞電視轉播臺